Флотационное обогащение медно-никелевой руды

 

Расход общей воды на фабрике определяется по формуле:

åL = åW_к – W₁                                             (4.4)

  где ΣW_к – суммарное количество воды, уходящей из процесса с конечными продуктами, м³/сут;

       W₁ – количество воды поступающее с исходным сырьем, м³/сут.

åL = 12655,62 –150 = 12505,62 м³/сут.

 

Расход воды на фабрике с учетом ее расхода  на смыв полов, промывку аппаратов и другие нужды

åL_общ=1, 15 åL = 1, 15 ∙ 12505,62 = 14381,46 м³/сут                     (4.5)

 

Удельный  расход воды:

                                     (4.6)

2. Расчет пульпы

 

Объем пульпы в продукте или операции определяется по формуле:

                                               V_i = Q_i(R_i + 1/),                                     (4.7)

                       

где Q_i – масса твердого в продукте или операции, т/сут;

R_i – отношение жидкого к твердому по массе в операции или продукте, численно равное отношению м³ воды/1т. твердого;

– плотность руды равная 4,30 т/м³ . 

Для расчета  объема пульпы по формуле на языке  Pascal составлена программа “Pulpa”. Инструкция пользователю по работе с программой “Pulpa” такая же, как для программы Sistem.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2 –  Результаты расчета потоков пульпы в медном цикле.

 

 

 

Таблица 4.3 –  Результаты расчета потоков пульпы для никелевого цикла.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор и расчет основного технологического оборудования

 

5.1 Выбор и расчет флотационных машин

 

В зависимости  от способа аэрации и перемешивания  пульпы флотационные машины подразделяются на механические, пневмомеханические и пневматические.

При выборе и сравнении типоразмеров машин  выбор целесообразно начинать с  камер большого объёма, т.к. в этом случае:

• снижается число камер при тех же технологических показателях;
• уменьшаются затраты на приобретение флотационных машин, электрооборудования, средств автоматизации;
• сокращаются площади цехов флотации и капительные затраты;
• сокращаются штаты обслуживающего персонала и возрастает производительность труда.

Необходимое число камер механических и пневмомеханических машин подсчитывается отдельно для  каждой операции по формуле:

                                                    ,                                                  (5.1)   

где n – требуемое для операции число камер; V – суточный объём флотируемой пульпы, м³/сут; t – продолжительность флотации в рассматриваемой операции, мин; V_k – геометрический объём камеры, м³; k – отношение объёма пульпы в камере машины к её геометрическому объёму (0,7-0,8); a_l – коэффициент, учитывающий скорость флотации (для пневмомеханических – 0,8, для механических – 1).

Для основных и контрольных операций необходима проверка флотационных машин по дебиту пульпы, который должен быть в пределах 0,7-3 от геометрического объёма камеры. Для получения хороших результатов  в перечистках концентрата расчётное  число камер должно быть не менее 2.

Для основных и контрольных операций в первую очередь выбираются и рассчитываются типоразмеры камер у пневмомеханических машин, затем механических. Для перечистных  операций предусмотрены только механические машины, т.к. в перечистках имеется  много циркулирующих продуктов.

Для выбора и расчёта флотационных машин  воспользуемся программой Flotation. Алгоритм действий следующий:

1. Нумеруем операции флотационного обогащения схемы (рис 5.1);
2. Подсчитываем общее количество операций;
3. Подсчитываем количество основных и контрольных операций;
4. Загружаем программу Flotation;
5. Вводим исходные данные;
6. Распечатываем результаты расчёта (табл 9).

 

 

 

 

Рисунок 5.1 –  Технологическая схема обогащения медно-никелевых руд месторождения  «Талнах»

 

 

Результаты выбора и расчета  флотационных машин

 

Общее количество операций – 11

из них  контрольных и основных – 6

 

 

 

 

Таблица 5.1 –  Результаты расчета флотационных машин

 

 

Таблица 5.2 –  Принятые к установке флотационные машины.

№ Операции	Типоразмер Флотационной машины	Число камер
1	ФПМ 12,5	12
2	ФПМ 6,3	28
3	ФМ 1,2	10
4	ФМ 0,4	28
5	ФПМ 12,5	10
6	ФПМ 6,3	18
7	ФМ 3,2	4
8	ФМ 3,2	4
9	ФМ 1,2	6
10	ФМ 6,3	6
11	ФМ 6,3	4

 

 

 

 

 

 

 

5.2 Выбор и расчет оборудования  для измельчения

 

 

Произведем  расчет узла доизмельчения и классификации.

 

 

 

Рисунок 5.2 – Схема доизмельчения

Масса продукта 4 определяется по формуле:

 

                                               Q₄ =                                               (5.2)

где β₁ и β₃ – содержания класса 0,044 мм. в исходном потоке и в сливе классификатора, R₃ и R₄ весовые отношения Ж:Т в сливе и песках[1, с.105].

                                           

                                    Q₄ = = 1500,0 т/сут

 

Найдем часовую производительность доизмельчения

Часовая производительность операции доизмельчения определяем по выражению:

, т/ч,     (5.3)

где Q_ф.с. – суточная производительность операции доизмельчения, т/ч К_в – коэффициент использования оборудования главного корпуса. Предусматриваем одностадиальную схему измельчения, поэтому К_в=0,94 [1 с. 228];

К_н – коэффициент, учитывающий неравномерность свойств сырья. Согласно [1 с. 228] принимаем К_н=1.

т/ч

Принимаем к установке мельницы типа МШР, согласно практике работы действующей фабрики. За мельницу аналог принимаем мельницу МШЦ 2700х3600. Расчёт мельниц производим по удельной производительности: удельную производительность мельниц по вновь образованному расчетному классу –0,044 мм определяем по формуле

, т/м³·ч,    (5.4)

где q – удельная производительность проектируемой мельницы, т/м³·ч;

q₁ – удельная производительность мельницы, работающей на действующей фабрике, взятой за эталон, т/м³ч ;

К_и – коэффициент, учитывающий различие в измельчаемости руд, перерабатываемых на действующей и проектируемой фабриках. Принимаем К_и=1, так как руда, перерабатываемая на проектируемой и действующей фабриках, аналогична по измельчаемости;

К_к – коэффициент, учитывающий различие в крупности исходного и конечного продуктов измельчения на действующей фабрике, принятой за аналог, и на проектируемой фабрике. В связи с тем что крупность измельчения исходного и конечного продукта мы принимаем по действующей фабрике К_к=1;

К_Д – коэффициент, учитывающий различие в диаметрах барабанов проектируемой к установке мельнице и работающей на принятой за аналог фабрике

,    (5.5)

где Д и Д₁ – диаметры барабанов проектируемой к установке мельницы и работающей на принятой за аналог фабрике, м;

К_т – коэффициент, учитывающий различие в типе проектируемой к установке мельницы и работающей на действующей обогатительной фабрике. К_т=1, так как на действующей обогатительной фабрике установлены также мельницы шаровые с центральной разгрузкой;

Принимаем в рассмотрение несколько  типоразмеров мельниц по [4]

1. МШЦ 1500х3000
2. МШЦ 2100х3000
3. МШЦ 2700х3600
4. МШЦ 3200х4500
5. МШЦ 3600х5500
6. МШЦ 4500х6000

Определяем  К_Д, так как действующей фабрике установлены мельницы типа МШЦ 2700х3600, Д₁ приняли равным 2,7 м.

 

                                                                                            

                                                                                                

Определяем  удельную производительность. Принимаем  производительность мельниц по вновь  расчетному классу –0,044 мм, установленных на действующей фабрике q₁=0,68 т/м³ (согласно [1]).

, т/м³·ч

, т/м³ ч

, т/м³·ч

, т/м³·ч

, т/м³·ч

, т/м³·ч

                                              

Рассчитываем  объем мельниц по формуле

, м³,     (5.6)

где (Д-0,15) – внутренний диаметр барабана мельницы, м; L – длина барабана, м.

м³

м³

м³

м³

м³

м³

 

Определяем  производительность по руде для выбранных  вариантов мельниц

, т/ч,     (5.7)

где q – удельная производительность проектируемой мельницы, т/м³·ч;

– содержание класса –0,044 мм в продукте измельчения и исходном продукте,    д.е. Согласно практике работы действующей фабрики принимаем

, класса -45мкм, что соответствует  90% кл. -74мкм; 

, класса -45мкм, что соответствует  100% кл.-74мкм[1].

 т/ч

 т/ч

 т/ч

 т/ч

 т/ч

т/ч

 

Рассчитываем  количество мельниц по формуле:

                                                      (5.8)                                                       

 

 Поток  твёрдого поступающего на измельчение 

Q = 64,5 т/ч

 

 

 

Все варианты мельниц проверяем по удельной нагрузке по общему питанию:

 

 

                                       

, т/(м³·ч),                                                           (5.9)

 

 

 

 

 т/м³·ч

 т/м³·ч

 т/м³·ч

 т/м³·ч

 т/м³·ч

  

т/м³·ч

Из расчетов видно, что по удельной нагрузке прошли все мельницы:

МШЦ 1500х3000

МШЦ 2100х3000

МШЦ 2700х3600

МШЦ 3200х4500

МШЦ 3600х5500

МШЦ 4500х6000

Показатели  сравниваемых мельниц сводим в таблицу  5.3

 

Таблица 5.3 – Технико-экономические показатели сравниваемых мельниц

Тип мельниц	Количество	Масса, т.		Мощность, кВт
		одной	всех	одной	всех
МШЦ 1500х3000	3	23	69	110	330
МШЦ 2100х3000	2	46,5	93	200	400
МШЦ 2700х3600	1	76	76	400	400
МШЦ 3200х4500	1	140	140	800	800
МШЦ 3600х5500	1	170	170	1250	1250
МШЦ 4500х6000	1	355	355	2500	2500